GSM系统1×1及1×3频率复用方式的探讨.docVIP

GSM系统1×1和1×3频率复用方式的探讨 广东省电信规划设计院 张晓军 胡勇 肖群力 摘 要：本文主要对GSM系统1×1和1×3频率复用方式的工作原理和规划原则进行了探讨分析，列举了应用实例，并在此基础上提出对1×1和1×3频率复用方式推广应用的一些建议。 关键词：1×1 1×3 部分负荷(Fractional Load) 跳频(FH) 间断发射(DTX) 动态功率控制(DPC) 移动分配索引偏置(MAIO) 近几年来，随着社会经济的不断发展和资费政策的调整，GSM移动通信网正处于飞速发展时期，网络容量和用户数量均在迅速增加。无线频率资源有限，而随着网络容量的增加，需要越来越紧密的频率复用，对无线频率规划提出了更高的要求。下面就对1×1和1×3这两种新型频率复用方式在GSM系统中的应用进行讨论。 1×1和1×3频率复用方式的基本原理及相关技术 采用1×1和1×3频率复用方式需要射频跳频(SFH)、移动分配索引偏置(MAIO)、间断发射(DTX)、动态功率控制(DPC)等技术的配合使用。下面简单地介绍一下上述技术： 跳频(FH) 跳频即每个载波的使用频点随着帧的改变而按照某种跳频序列在预先设定的一组频点中进行跳变。这组频点称为跳频频率组(HFS)，载波跳变顺序由跳频序列号(HSN)控制。跳频分为基带跳频和射频跳频两种：基带跳频收发信机数与跳频频点数量一致；射频跳频可以使用多于收发信机数的频点进行跳频，但需采用宽带的频率合成器。总的说来，跳频可以起到频率分集和干扰分集的作用，有效地改善无线链路的传输质量并降低干扰。 间断发射(DTX)和动态功率控制(DPC) 话音信道间断发射(DTX)是根据话音信号激活程度，在话音帧有信息时开启发送和无信息时关闭发送的系统传输控制技术，目的是降低空中干扰，提高系统容量和质量，减少电源消耗。动态功率控制(DPC)是指通过让话务信道仅使用保证无线链路质量的最小发射功率来降低干扰。 移动分配索引偏置(MAIO) MAIO是给基本物理信道设定的一个频率偏置值，用来定义跳频序列的起始频点，进行MAIO规划时结合HSN可以避免跳频时小区内部载波之间的邻频干扰以及同站不同小区载波之间的同邻频干扰。 显而易见，跳频频点的增加和系统负载的降低会大大减少干扰碰撞发生的可能性，因此，通过给小区配置大于载波数的跳频频点，结合SFH、DTX、DPC和MAIO等技术，在频率复用非常紧密的系统内可获得最大的载干比。 1×1和1×3频率复用方式 1×1频率复用方式是指GSM网络中所有小区的TCH使用同样的跳频频率组；1×3频率复用方式是指同一基站3个小区的TCH分别使用不同的跳频频率组，而所有基站都使用相同的3个跳频频率组。 上述两种频率复用方式均引入了“部分负荷(Fractional Load)”的概念，即每个小区均分配多于其实际载波数的频点，再结合射频跳频，这样即使在两同频小区话务量很高、大部分信道被占用的情况下，两个采用不同跳频序列(HSN)的同频小区发生频率碰撞的机会也不大，从而有效地达到干扰分散的目的。“部分负荷(Fractional Load)”由TCH的负荷来反映，其定义如下： TCH Load(1×3)＝每小区载波数/每个跳频组的频点数 TCH Load(1×1)＝3小区总载波数/每个跳频组的频点数 一般来说，为保证网络质量及MAIO规划要求，TCH Load需≤50％。 1×1和1×3频率复用方式的主要优点 采用1×1和1×3频率复用方式具有如下优点： 不需改变现有网络结构； 与SFH、MAIO、DTX、DPC等技术配合使用可以保证较好的网络质量； 频率规划简单，可大大减少频率规划的工作量； 易于网络的扩容及调整，当网络中新建基站或在一定范围内增加载波时，不需要对整个网络的频率重新安排，能较好适应网络建设期间的进度要求和网络调整的需要。 1×1和1×3频率复用方式规划原则 1×1和1×3频率复用方式规划流程 图3-1：“1×3”和“1×1”频率复用方式规划流程图 BCCH/TCH频段划分和频点分配 BCCH的载频选取原则 我们知道，采用射频跳频后，含BCCH的载波需在所有时间工作，此载波不能参与FH、DPC和DTX。另外，BCCH所在时隙包括多个控制信道，如果BCCH所在频点受到干扰，将对手机与基站间的通信产生严重影响，所以，采用1×1和1×3频率复用方式需保证BCCH所在载波有足够的C/I值。BCCH采用何种复用方式取决于可使用频段、基站间距、基站规模、小区方向等，本文建议BCCH频段采用连续频段，与TCH所用频段不重复，并且复用度在15以上。这样做可以避免TCH与BCCH之间的互相干扰且简化相邻小区规划。 话务信道(TCH)的分组 TCH的分组取决于基站规模和小区方向。 1×1的TCH分组比